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本文在考虑冲击电晕与参数频变的输电线路电磁暂态仿真的基础上,通过对行波距离保护、单端速动无通道保护、雷电波识别、行波保护特殊问题等深入的研究,在较大程度上完善了行波保护原理,推进了行波保护的实用化.本文的主要研究内容和成果如下:提出了一种考虑冲击电晕与参数频变的输电线路电磁暂态仿真方法,为后续章节的研究奠定基础.针对现有的行波距离保护不能很好地区分正方向区内、区外故障的问题,本文首先给出了一种三段均匀换位输电线路不同类型故障的过渡电阻计算方法.在此基础上,根据区内、区外故障保护测得过渡电阻的不同,并结合行波测距结果提出了相间故障的行波距离保护方法,仿真表明该方法也适用于三相障.对于接地故障,在粗略考虑了大地电阻率随土壤、天气、季节等因素的变化特性和零模参数的依频特性基础上,提出了一种新的行波接地保护方案.该方案通过把零模行波测距方法与线模行波测距方法的有机结合,实现了接地故障时正方向区内、区外故障的正确识别.现有的单端全线速动保护原理没有考虑不同的母线分布电容和不同的阻波器参数对保护的影响,本文在对母线故障时线路的暂态特征进行深入分析的基础上,指出母线的杂散电容和线路阻波器的电感不能过小,否则全线速动无通道保护可能不正确动作.此外,为了保证反方向故障保护不误动及保护动作特性与反方向母线分布电容和线路阻波器参数无关,将方向行波引入全线速动无通道保护.根据线路末端故障和对端母线故障时,保护所检测到的初始行波波头上升时间的不同,提出了单端全线速动无通道行波保护的实现方案.当雷击输电线路时,雷击未造成故障引起的行波在多次折、反射后最终要衰减为零,所以它的电流行波表现为围绕时间轴正负交替变化;而故障(包括雷击造成故障)引起的行波在故障后较短时间(如3ms)内变化趋势总的来说是单调的.根据这一特征并考虑可能遇到的特殊情况,用一条二次曲线对检测到的行波进行拟合.对传统工频量保护影响较小的三相不同期合闸、电压过零附近故障、线路出口故障,通过对行波保护与传统工频量保护的比较,较详细地分析了行波保护中存在的三个特殊问题——三相不同期合闸、电压过零附近故障、线路出口故障对行波保护的影响,结果表明它们将影响行波保护的正确动作,是行波保护实用化所必须解决的关键问题.本文通过大量仿真与分析研究提出了相应的对策.